[发明专利]在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法

权利要求书

1.一种在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，包括以下步骤：

步骤1：在硅衬底上生长二氧化硅层；

步骤2：采用光刻和RIE方法在二氧化硅层上沿着硅衬底的<110>方向刻蚀出多个沟槽；

步骤3：分别用piranha、SC₂、HF和去离子水清洗，除去沟槽底部剩余的二氧化硅层，露出硅衬底；

步骤4：采用低压MOCVD的方法，在沟槽内依次生长P型InP缓冲层、P型GaInAs缓冲层和GaInAs沟道层；

步骤5：采用化学抛光的方法，将超出沟槽的GaInAs沟道层抛光，抛光至与二氧化硅层齐平；

步骤6：采用离子注入的方法在GaInAs沟道层的两端制备两个N+高掺杂区，并用金属引出两个源极和漏极，形成基片；

步骤7：采用原子束沉积的方法，在基片的上表面覆盖一层Al₂O₃绝缘层；

步骤8：在源极和漏极之间的Al₂O₃绝缘层上制备栅极，完成InP基的n-MOS器件的制备。

2.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中硅衬底为p型高阻(001)硅，二氧化硅层的厚度为500nm-1000nm，沟槽的宽度为200-300nm。

3.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中采用低压MOCVD的方法，在沟槽内依次生长P型InP缓冲层、P型GaInAs缓冲层和GaInAs沟道层的生长压力为100mBar，以三乙基铟、磷烷，叔丁基二氢砷、三乙基镓、三甲基铝和硅烷作为原料。

4.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中在沟槽内生长P型InP缓冲层时，生长温度在450-550℃之间，生长速率为0.1-0.5nm/s。

5.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中P型InP缓冲层和P型GaInAs缓冲层均采用DEZn掺杂。

6.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中P型GaInP缓冲层的厚度为450-550nm，掺杂浓度为4*10¹⁷/cm³，原子配比为Ga_0.47In_0.53。

7.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中GaInAs沟道层的厚度为250-350nm，掺杂浓度为1*10¹⁷/cm³，原子配比为Ga_0.47In_0.53。

8.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中N+高掺杂区的掺杂源为Si，Si掺杂浓度为1*10¹⁹/cm³。

9.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中该Al₂O₃绝缘层的厚度为610nm。

10.根据权利要求1所述的在Si基上制备InP基n-MOS器件的方法，其中源极和漏极的材料为Al，栅极的材料为Ni/Au。